Tecnología GPON

Технология GPON возникла из технологического стандарта ATMPON, который начал формироваться в 1995 году. PON - это сокращение от английского языка «пассивная оптическая сеть». GPON (Gigabit-Capable PON) был впервые предложен организацией FSAN в сентябре 2002 года. На этом основании МСЭ-Т завершил разработку МСЭ-Т G.984.1 и G.984.2 в марте 2003 года, в феврале 2004 года. И стандартизация G.984.3 была завершена в июне. Таким образом, стандартное семейство GPON окончательно сформировано. Базовая структура устройства, основанного на технологии GPON, аналогична структуре существующего PON, а также OLT (терминал оптической линии) центрального офиса, ONT / ONU на стороне пользователя (терминал оптической сети или блок оптической сети), и первые два устройства соединены в одном режиме. Оптоволокно (SM-волокно) и пассивный разветвитель (Splitter) состоят из ODN (оптической распределительной сети) и системы управления сетью.

Основные особенности
(1) Беспрецедентная высокая пропускная способность. Скорости GPON до 2,5 Гбит / с обеспечивают достаточную пропускную способность для удовлетворения растущего спроса на высокую пропускную способность в будущем, в то время как асимметричные функции лучше подходят для рынка услуг широкополосной передачи данных.

(2) Полный доступ к сервису с гарантией QoS. GPON может переносить ячейки ATM и / или кадры GEM одновременно, и имеет хороший уровень обслуживания, гарантию QoS и полный доступ к услуге. В настоящее время технология ATM для передачи нескольких услуг, таких как передача голоса, PDH и Ethernet, является очень зрелой. Технология, которая использует GEM для передачи различных пользовательских услуг, также получила широкое признание и широко применяется и развивается.

(3) Хорошая поддержка услуг TDM. Служба TDM отображается в кадр GEM. Поскольку длина кадра GPON TC составляет 125 мкс, она может напрямую поддерживать услугу TDM. Услуги TDM также могут отображаться в ячейки ATM и обеспечивать транспортировку в реальном времени с гарантиями QoS.

(4) Простой и эффективный адаптер. GEM используется для реализации простой и эффективной адаптивной инкапсуляции для мультисервисных потоков. В APON все мультисервисные потоки (голос, трафик данных) должны быть преобразованы в протоколы и отображены в ячейки ATM для передачи. Как все мы знаем, 5-байтовый заголовок ATM приносит около 10% потери пропускной способности по сравнению с 48-байтовыми данными, особенно для длинных пакетов, что является сложным и неэффективным. В EPON, хотя кадр Ethernet передается напрямую, процесс внедрения прост, но только 20% пропускной способности тратится впустую, учитывая кодирование линии 8B / 10B, плюс инкапсуляцию и издержки кадра Ethernet, коэффициент использования полосы пропускания EPON GPON ниже примерно на 30%. В то же время при передаче услуг TDM их необходимо отображать в кадры Ethernet посредством преобразования протокола. В настоящее время нет единого стандарта для этой технологии. GPON GEM обеспечивает гибкую инкапсуляцию структуры кадра, поддерживает инкапсуляцию фиксированной длины и неопределенных длинных кадров, реализует общее отображение для нескольких сервисов, не требует преобразования протокола и имеет простой процесс реализации, низкие издержки и высокую эффективность инкапсуляции протокола. 94%, чтобы добиться полного использования ресурсов полосы пропускания.

(5) Мощные возможности OAM. В ответ на отсутствие управления сетью и мониторинга производительности для систем Ethernet, GPON предоставляет три канала OAM с точки зрения потребительского спроса и управления оператором и обслуживанием: встроенные каналы OAM, PLOAM и OMCI. Они выполняют различные задачи OAM, формируя плоскость C / M (плоскость контроля / управления), и разная информация в плоскости управляет их соответствующими функциями OAM. GPON также наследует требования OAM, указанные в G.983, с широкими возможностями управления услугами и возможностями мониторинга сети операторского уровня.

(6) Технология относительно сложна, а стоимость оборудования высока. Преимущества GPON, несущего мультисервисный сервис с гарантией QoS и мощными возможностями OAM, в значительной степени обусловлены сложностью технологии и оборудования, что делает сопутствующее оборудование дорогостоящим. Однако с развитием технологии GPON и крупномасштабного применения стоимость оборудования GPON может соответственно уменьшиться.


Технический стандарт

Для других стандартов PON стандарт GPON обеспечивает беспрецедентную широкую полосу пропускания со скоростью нисходящей линии связи до 2,5 Гбит / с, а его асимметричные характеристики больше подходят для рынка услуг широкополосной передачи данных. Он обеспечивает полную гарантию обслуживания QoS, несет ячейки ATM и / или кадры GEM, имеет хороший уровень обслуживания, гарантию QoS и полный доступ к услуге. При переносе кадра GEM услуга TDM может отображаться в кадр GEM, и стандартный кадр 8 кГц (125 мкс) может напрямую поддерживать услугу TDM. В качестве технического стандарта операторского класса GPON также определяет механизмы защиты и полные функции OAM на уровне сети доступа.
В стандарте GPON четко определены типы служб, которые должны поддерживаться: службы данных (службы Ethernet, включая службы IP и видеопотоки MPEG), службы PSTN (POTS, службы ISDN) и выделенные линии (службы T1, E1, DS3, E3 и ATM). ) и видеоуслуги (цифровое видео). Мультисервисы в GPON отображаются на ячейки ATM или кадры GEM для передачи, обеспечивая соответствующие гарантии QoS для различных типов услуг.